01/03/2025 Découverte de la plus grande structure existant dans l’univers.

Celle-ci s’étend sur 14 milliards d’années lumière et contient 70 superamas de galaxies. Elle est aussi 100.000 fois plus massive que la Voie Lactée. Les scientifiques du Max Plank Institute à Munich l’on nommé Quipu du nom inca désignant une unité de mesure à base de nœuds sur une corde.

Mais pourquoi parler de structure et non simplement d’un amas de galaxies ? C’est parce que sur de grandes distances les galaxies se regroupent en amas (cluster). Un amas de galaxies, ou amas galactique, est l’association de plus d’une centaine de galaxies liées entre elles par la gravitation. En dessous de 100, on parle plutôt de groupe de galaxies, même si la frontière entre groupe et amas n’est pas clairement définie.

Ces amas se caractérisent par leur forme spécifique (sphérique, symétrique ou quelconque), ainsi que par la répartition et le nombre de leurs galaxies (jusqu’à plusieurs milliers). Ils se sont formés il y a 10 milliards d’années et plus. Les amas peuvent eux-mêmes s’associer en groupes plus grands pour former des superamas.

Les amas de galaxies sont des structures stables, c’est-à-dire que ses constituants ne peuvent s’échapper du puits de potentiel gravitationnel de l’amas. Ces structures sont parmi les plus grandes et les plus massives de l’Univers visible actuel

Notre galaxie, la Voie lactée, appartient à un groupe de galaxies, comprenant une trentaine de galaxies, appelé Groupe local, lui-même inclus dans le superamas de la Vierge. (wikipedia)

Pour découvrit Quipu, les astronomes ont analysé des données provenant du satellite à rayons X allemand ROSAT. Précédemment il avait été objecté que de telles structures violaient le principe cosmologie selon lequel l’univers sur de grandes distances est homogène dans toutes les directions.

Une question non résolue se pose par contre au regard de l’hypothèse de l’univers en expansion . Les superamas se déforment-ils dans un univers en expansion ? Et si oui, comment ?

Référence

Astrophysics > Cosmology and Nongalactic Astrophysics

[Submitted on 31 Jan 2025]

Unveiling the largest structures in the nearby Universe: Discovery of the Quipu superstructure

Hans Boehringer, Gayoung Chon, Joachim Truemper, Renee C. Kraan-Korteweg, Norbert Schartel

For a precise determination of cosmological parameters we need to understand the effects of the local large-scale structure of the Universe on the measurements. They include modifications of the cosmic microwave background, distortions of sky images by large-scale gravitational lensing, and the influence of large-scale streaming motions on measurements of the Hubble constant. The streaming motions, for example, originate from mass concentrations with distances up to 250 Mpc. In this paper we provide the first all-sky assessment of the largest structures at distances between 130 and 250 Mpc and discuss their observational consequences, using X-ray galaxy clusters to map the matter density distribution. Among the five most prominent superstructures found, the largest has a length longer than 400 Mpc with an estimated mass of about 2 10e17 Msun. This entity, which we named Quipu, is the largest cosmic structure discovered to date. These superstructures contain about 45% of the galaxy clusters, 30% of the galaxies, 25% of the matter, and occupy a volume fraction of 13%, thus constituting a major part of the Universe. The galaxy density is enhanced in the environment of superstructures out to larger distances from the nearest member clusters compared to the outskirts of clusters in the field. We find superstructures with similar properties in simulations based on Lambda-CDM cosmology models. We show that the superstructures should produce a modification on the cosmic microwave background through the integrated Sachs-Wolf effect. Searching for this effect in the Planck data we found a signal of the expected strength, however, with low significance. Characterising these superstructures is also important for astrophysical research, for example the study of the environmental dependence of galaxy evolution as well as for precision tests of cosmological models.

https://arxiv.org/abs/2501.19236

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